DE2728176A1

DE2728176A1 - Waste gas purificn. system - by injecting reactive liquid at pressure and temp. ensuring instant atomisation

Info

Publication number: DE2728176A1
Application number: DE19772728176
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Taubert
Original assignee: Blohm and Voss GmbH
Current assignee: Blohm and Voss GmbH
Priority date: 1977-06-23
Filing date: 1977-06-23
Publication date: 1979-01-04

Abstract

Waste gases, e.g. flue gases from boilers or incinerators, are purified by injecting a liquid contg. substances which react with the contaminants, are dried and collected in the dry state. The liquid is heated to a temp. above the b.pt. at the gas pressure and its static pressure before injection is kept to a pressure above the boiling pressure of the hot liquid. The liquid is thus instantly atomised into extremely fine droplets. The higher reaction density because of the larger specific area results in smaller apparatus which costs less. The gas can be purified at a lower temperature and the efficiency of the electrofilters is improved. Incrustations of downstream appts. and pipes are eliminated.

Description

Verfahren zur GasreinigungProcess for gas cleaning

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gasreinigung durch Einspritzen von Flüssigkeiten, die Substanzen enthalten, die mit den in den Gasen enthaltenen Schadstoffen reagieren, getrocknet und anschließend trocken abgeschieden werden.The invention relates to a method for gas cleaning by Injecting liquids that contain substances that are compatible with those in the gases contained pollutants react, dried and then separated dry will.

Die bekannten Verfahren der vorstehend beschriebenen Art erfordern zur Einhaltung der gesetzlich vorgeschriebenen Umweltschutzbestimmungen einen großen technischen und wirtschaftlichen Aufwand.The known methods of the type described above require to comply with the statutory environmental protection regulations technical and economic effort.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel zu beseitigen.The invention is based on the object of eliminating this deficiency.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Flüssigkeit durch vorgeschaltete Einrichtungen auf eine Temperatur oberhalb der dem Gasdruck zugeordneten Siedetemperatur erhitzt und der statische Flüssigkeitsdruck bis unmittelbar vor der Einspritzstelle auf einem Druck oberhalb des Siededruckes der erhitzten Flüssigkeit gehalten wird, so daß es beim Eintreten der Flüssigkeit in den Gasstrom zu einer spontanen Ausdampfung und Versprühung in feinste Tropfen kommt.This object is achieved in that the liquid through upstream Devices to a temperature above the boiling point associated with the gas pressure heated and the static liquid pressure until just before the injection point is kept at a pressure above the boiling pressure of the heated liquid, so that spontaneous evaporation occurs when the liquid enters the gas stream and spray comes in the finest drops.

Auf diese Weise werden erfindungsgemäß gegenüber den bisher bekannten Ausführungen insbesondere die folgenden Vorteile erreicht: Durch die feine Versprühung wird je Volumeneinheit des Gasstromes eine größere Gesamttropfenoberfläche erzielt, womit sich eine höhere Reaktionsdichte erreichen läßt. Dieser Effekt wird dadurch verstärkt, daß im Vergleich zu einer Versprühung nicht erhitzter Flüssigkeit die Konzentration der Zusatzchemikalien bei dem Verfahren nach der Erfindung kleiner ist, so daß hierdurch zusätzlich die Größe der getrockneten Substanzen vermindert wird.In this way, the invention over the previously known Executions achieved in particular the following advantages: By the fine atomization becomes a larger total droplet surface per unit volume of the gas flow achieved, with which a higher reaction density can be achieved. This effect will reinforced by the fact that compared to a spray of unheated liquid the concentration of the additional chemicals in the method according to the invention is smaller is, so that this also reduces the size of the dried substances will.

Dadurch kann der Reinigungsbehälter wesentlich kleiner und preiswerter hergestellt werden. Die Gase können auch mit niedriger Temperatur gereinigt und damit vorhandene Wärme auf höherem Temperaturniveau sinnvoll genutzt werden.This makes the cleaning container much smaller and cheaper getting produced. The gases can also be cleaned at low temperature and so that existing heat can be used sensibly at a higher temperature level.

In Fällen, wo nur eine niedrigere Temperatur vorgegeben ist, kann auf diese Weise ein trockenes Verfahren eingesetzt werden, womit die Schwierigkeiten von Naßverfahren insbesondere hinsichtlich der Waschwasseraufbereitung vermieden werden.In cases where only a lower temperature is specified, can In this way a dry process can be used, eliminating the difficulties avoided by wet processes, especially with regard to the treatment of washing water will.

Die Förderpumpe für die Einspritzflussigkeit kann für niedrigere Förderhöhen ausgelegt werden. Die Pumpe wird dadurch billiger und benötigt weniger Antriebsenergie. Durch den geringen Druckverlust in den Düsen wird der Verschleiß verringert und die Lebensdauer erhöht. Die Abscheidewirkung der Elektrofilter wird verbessert, so daß auch hier eine kleinere und billigere Ausführung eingesetzt werden kann. Die Korrosionen im Elektrofilter und Rohrleitungen werden vermindert.The feed pump for the injection fluid can be used for lower delivery heads be interpreted. This makes the pump cheaper and requires less drive energy. The low pressure loss in the nozzles reduces wear and tear increases the service life. The separation efficiency of the electrostatic precipitator is improved, so that a smaller and cheaper version can also be used here. Corrosion in the electrostatic precipitator and pipelines is reduced.

Für verschiedene Prozesse wird es auf diese Weise möglich, gesetzlich vorgeschriebene Schadstoffgehalte einzuhalten.In this way it is possible for various processes legally to comply with the prescribed pollutant content.

Im übrigen ist es möglich, die Anlagen wesentlich kleiner und kostengünstiger auszuführen, wobei gleichzeitig die Schadstoffeinbindung und damit die Rauchgasreinigung verbessert werden. Außerdem werden betriebliche Störungen durch das Anbacken unzureichend getrockneter Teilchen an den Behälterwandungen oder in nachgeschalteten Aggregaten vermieden.In addition, it is possible to make the systems much smaller and cheaper run, with the pollutant binding and thus the flue gas cleaning at the same time be improved. In addition, operational disruptions due to the caking are insufficient dried particles on the container walls or in downstream units avoided.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird für die Einspritzung eine Zweistoffdüse verwendet, in der die einzuspritzende Flüssigkeit von den Düsenwandungen durch eine Schicht eines an der chemischen Reaktion unbeteiligten ?mediums abgeschirmt ist.In a further embodiment of the invention, the injection a two-fluid nozzle is used, in which the liquid to be injected from the nozzle walls shielded by a layer of a medium that is not involved in the chemical reaction is.

Durch dieses Merkmal wird die Lebensdauer der Einspritzdüsen verlängert, insbesondere dann, wenn in der einzuspritzenden Flüssigkeit Substanzen enthalten sind, die zu Erosionen an den Düsenwandungen führen, oder wenn Substanzen enthalten sind, die sich an den Düsenwänden ablagern und zu Verstopfungen führen können. Bisher bildet die Lebensdauer der Düsen einen besonders kritischen Faktor, wobei teilweise nur Standzeiten von wenigen Wochen oder sogar nur Tagen erreicht werden.This feature extends the life of the injectors, especially if the liquid to be injected contains substances which lead to erosion on the nozzle walls, or if they contain substances which are deposited on the nozzle walls and can lead to blockages. Until now The life of the nozzles constitutes a particularly critical factor, in part only a few weeks or even days can be achieved.

Schließlich kann für die Reinigung von Rauchgasen aus Kesselanlagen als Einspritzflüssigkeit mit Destillat verdünnte Natronlauge mit einer Phosphatbeimischung verwendet werden.Finally, it can be used for cleaning flue gases from boiler systems as an injection liquid diluted with distillate Caustic soda with a phosphate admixture can be used.

Auch dieses Elerkmal dient der gleichen Zielsetzung wie bereits ausgeführt wurde, insofern nämlich, als Natronlauge an sich als gut sprühfähige Substanz bekannt ist. Dieser Vorteil geht jedoch bei Verdünnung mit normalem, preiswert verfügbarem Rohwasser teilweise verloren, insbesondere wenn in diesem merkbare Konzentrationen von llärtebildnern vorliegen.This feature also serves the same purpose as already stated was known as caustic soda as a substance that can be sprayed well is. However, this advantage works when diluted with normal, inexpensive ones Raw water is partially lost, especially when there are noticeable concentrations in this area of acid formers are available.

Die Schwierigkeiten in den Düsen werden dadurch vermieden, daß zur Verdünnung der Natronlauge Destillat verwendet wird, was definitionsgemäß als rein und frei von Härtebildnern anzusehen ist. Dies allein genügt jedoch häufig nicht, wenn die Natronlauge handelsüblich in etwa 45 zeiger Konzentration angeliefert und in diesem Gemisch vereits Härtebildner enthalten sind. Erfindungsgemäß wird ein Ausfallen dieser Härtebildner an den Düsenwandungen durch die Phosphatbeimischung verhindert.The difficulties in the nozzles are avoided in that to Dilution of the caustic soda distillate is used, which by definition is considered pure and is to be regarded as free of hardness constituents. However, this alone is often not enough, when the caustic soda is commercially available in about 45 pointer concentration and delivered This mixture also contains hardeners. According to the invention, a These hardness builders precipitate on the nozzle walls due to the addition of phosphate prevented.

Das Verfahren wird nachstehend anhand des als Beispiel beiliegenden Schaltschemas erläutert.The procedure is described below using the example attached Schematics explained.

Im Dampfkessel 1 wird z.B. Haus- und Industriemüll verbrannt.Household and industrial waste, for example, is burned in the steam boiler 1.

Die Rauchgase gelangen durch Leitung 2 in den Behälter 3.The flue gases enter the container 3 through line 2.

Die einzuspritzende Flüssigkeit wird im Behälter 4 bereitgehalten.The liquid to be injected is kept ready in the container 4.

Die mit Destillat verdünnte Natronlauge hat bei dem im Behalter 3 herrschenden Gasdruck eine Siedetemperatur von 1020 C. Die Flüssigkeit wird mittels Pumpe 5 in die Leitung 6 durch die Rohre des Röhrenwärmetauschers 7 gefördert. Dort wird die Flüssigkeit mittels Heizdampf auf eine Temperatur von 1150 C vorgewärmt. Die Einspritzflüssigkeit hat bei dieser Temperatur einen Siededruck von 1,5 bar.The caustic soda diluted with distillate is in the container 3 prevailing gas pressure has a boiling point of 1020 C. The liquid is by means of Pump 5 is conveyed into line 6 through the tubes of tubular heat exchanger 7. there the liquid is preheated to a temperature of 1150 C by means of heating steam. The injection liquid has a boiling pressure of 1.5 bar at this temperature.

Der Heizdampf wird dem Vorwärmer 7 über die Leitung 8 zugeführt und das Heizdampfkondensat mittels Pumpe 10 über die Leitung 9 zu dem Behälter 4 gepumpt.The heating steam is fed to the preheater 7 via line 8 and the heating steam condensate is pumped by means of pump 10 via line 9 to container 4.

Die Einspritzflüssigkeit wird über Leitung 11 und die Düsen 12 in den Gasstrom im Behälter 3 eingespritzt. Die Pumpe 5, Rohrleitungen 6 und 11, Vorwärmer 7 und Düsen 12 sind so ausgelegt, daß bis unmittelbar vor der Einspritzung ein Druck von mindestens 2 bar eingehalten wird, damit eine Dampfbildung im System vor den Düsen verhindert wird.The injection liquid is supplied via line 11 and nozzles 12 in injected the gas flow in the container 3. The pump 5, pipes 6 and 11, preheater 7 and nozzles 12 are designed so that a pressure until immediately before the injection of at least 2 bar is maintained so that steam formation in the system before the Nozzles is prevented.

Dadurch kont es am Düsenaustritt zu einer schnellen Druckabsenkung unter den Siededruck der Flüssigkeit, was zu einer spontanen Dampfbildung innerhalb der Einspritzflüssigkeit führt. Diese innere Dampfbildung treibt die Flüssigkeitsstrahlen und Tropfen explosionsartig auseinander und ergibt eine sehr feine Verteilung nebelartiger Tropfen im Gasstrom.This leads to a rapid pressure reduction at the nozzle outlet below the boiling pressure of the liquid, resulting in spontaneous vapor formation within the injection liquid leads. This internal vapor formation drives the liquid jets and drops explode apart and results in a very fine distribution of mist-like Drops in the gas stream.

Das ermöglicht eine intensive und schnelle Reaktion und Trocknung.This enables an intensive and rapid reaction and drying.

Die Gase verlassen den Behälter 3 mit den getrockneten staubförmigen Verunreinigungen über Leitung 13 zum Elektrofilter 14, wo die Abscheidung des größten Teiles der Verunreinigungen in bekannter Weise erfolgt. Ober Leitung 15 fördert der Saugzug 16 die Gase zum Schornstein 17.The gases leave the container 3 with the dried powdery Impurities via line 13 to the electrostatic precipitator 14, where the separation of the largest Part of the impurities takes place in a known manner. Over line 15 promotes the induced draft 16 the gases to the chimney 17.

Am Kessel 1, Behälter 3 und Elektrofilter 14 sind für den Abzug abgeschiedener Bestandteile Staubtrichter und Zellradschleusen, wie bei 18 und 19 angedeutet, vorgesehen.On the boiler 1, container 3 and electrostatic precipitator 14 are separated for the deduction Components dust funnel and rotary valves, as indicated at 18 and 19, are provided.

Claims

Claims: 1. Method for cleaning gas by injection of liquids that contain substances with those contained in the gases Pollutants react, are dried and then separated dry, characterized in that the liquid is caused by upstream devices heated to a temperature above the boiling point associated with the gas pressure and the static liquid pressure up to just before the injection point on a Pressure is kept above the boiling pressure of the heated liquid so that spontaneous evaporation occurs when the liquid enters the gas stream and spray comes in the finest drops.

2. The method according to claim 1, characterized in that for the Injection a two-fluid nozzle is used in which the liquid to be injected from the nozzle walls through a layer of something uninvolved in the chemical reaction Medium is shielded.

3. The method according to claim 1-2, characterized in that for the Purification of flue gases from boiler systems as an injection liquid with distillate diluted sodium hydroxide solution with an admixture of phosphate is used.